ومع ذلك، ظل سبب هذه الحماية لغزا طويلا، حتى كشفت دراسة حديثة أجراها علماء في معاهد غلادستون أن خلايا الدم الحمراء تعمل كإسفنج للغلوكوز في ظروف نقص الأكسجين، ما يقلل مستويات السكر في الدم.
وأظهر العلماء أن خلايا الدم الحمراء يمكنها تعديل عملية الأيض لديها لامتصاص السكر من مجرى الدم. وفي المرتفعات العالية، يساعد هذا التكيف الخلايا على نقل الأكسجين بكفاءة أكبر إلى الأنسجة، مع تحقيق فائدة جانبية مهمة تتمثل في خفض مستويات الغلوكوز.
وتقول إيشا جاين، الحاصلة على درجة الدكتوراه والباحثة في معاهد غلادستون: "تمثل خلايا الدم الحمراء جزءا خفيا من عملية استقلاب الغلوكوز لم يُدرك أهميته حتى الآن. قد يفتح هذا الاكتشاف آفاقا للتفكير في التحكم بمستوى السكر في الدم".
كيفية تحقيق الاكتشاف
أمضت جاين وفريقها سنوات في دراسة تأثير نقص الأكسجين على الجسم والتمثيل الغذائي. ولاحظ الفريق أن الفئران التي تتنفس هواء منخفض الأكسجين تمتلك مستويات غلوكوز أقل بكثير في الدم، ما يشير إلى استهلاك أسرع للغلوكوز بعد الأكل، وهو مؤشر لانخفاض خطر الإصابة بالسكري. ومع ذلك، لم تظهر الأعضاء الرئيسية مثل العضلات والدماغ والكبد أي سبب لهذا الانخفاض عند تتبع مسار الغلوكوز.
وباستخدام تقنيات تصوير متقدمة، اكتشف العلماء أن خلايا الدم الحمراء كانت تمتص كميات كبيرة من الغلوكوز، على عكس الاعتقاد السابق بأنها خلايا بسيطة من الناحية الأيضية.
وأظهرت التجارب أن الفئران في ظروف نقص الأكسجين لم تُنتج خلايا دم حمراء أكثر فحسب، بل امتصت كل خلية كمية من الغلوكوز تفوق ما تمتصه الخلايا في الظروف الطبيعية للأكسجين.
ولتوضيح الآليات الجزيئية، تعاون الفريق مع الدكتور أنجيلو داليساندرو من جامعة كولورادو أنشوتز الطبية، والدكتور آلان دكتور من جامعة ميريلاند، وبيّنوا أن خلايا الدم الحمراء تستخدم الغلوكوز لإنتاج جزيء يساعد على إطلاق الأكسجين إلى الأنسجة، وهو أمر حيوي عند نقص الأكسجين.
علاج جديد للسكري
اختبر الفريق أيضا دواء جديدا يسمى HypoxyStat، طُوّر لمحاكاة تأثير نقص الأكسجين على خلايا الدم الحمراء.
ويعمل الدواء على جعل الهيموغلوبين – بروتين نقل الأكسجين في الدم – يرتبط بالأكسجين بقوة أكبر داخل خلايا الدم الحمراء، ما يقلل وصول الأكسجين مباشرة للأنسجة ويخلق تأثيرا شبيها بنقص الأكسجين. وهذا يحفز خلايا الدم الحمراء على امتصاص المزيد من الغلوكوز واستخدامه لإطلاق الأكسجين لاحقا، تماما كما يحدث طبيعيا عند العيش في المرتفعات العالية. وقد نجح الدواء في خفض مستويات السكر في الدم لدى الفئران المصابة بالسكري، متفوقا على الأدوية التقليدية.
وتقول جاين: "هذا أحد الاستخدامات الأولى لـHypoxyStat خارج نطاق أمراض الميتوكوندريا. إنه يفتح آفاقا لعلاج السكري بطريقة مختلفة جذريا، من خلال توظيف خلايا الدم الحمراء كمستقبلات للغلوكوز".
ويشير العلماء إلى أن النتائج قد تؤثر على مجالات أخرى، مثل فسيولوجيا الرياضة أو نقص الأكسجين الناتج عن الإصابات، إذ يمكن لتغيرات خلايا الدم الحمراء وعمليات الأيض أن تؤثر على توافر الغلوكوز وأداء العضلات.
نشرت الدراسة في مجلة Cell Metabolism.
المصدر: ميديكال إكسبريس